UNIVERZITET "DZEMAL BIJEDIC" MOSTAR GRADEVINSKI FAKULTET Prof. dr. MUSTAFA SELIMOVIC,dipl.ing.grad. MEHANlKATLAI TEMELJENJE DIOI MEHANIKA TLA MOSTAR,2000. god. AUTOR: Prof.dr.Mustafa Selimovic, dip!.ing.grac. redovniprofesor Gradevinskog fakulteta Univerziteta "DzemalBijedi6" u Mostaru MEHANIKA TLA ITEMELJENJE dio 1- Mehanika tla If iztlanje RECENZENTI: Akademik prof. dr.DzevadSarae, dip!.ing.gracl. Prof. dr.HamidDolarevic, dip!.ing.grad. Objavljivanje ovog udzbenika odobrilo je Nastavno - naucno vije6e Gradevinskog fakultetau Mostaru, Odlukom broj: 120-20/99 od 27.1.1999.godine. IZDAVAC: Gradevinski fakultet Univerziteta '- sumi slabo ikratkotrajno,1-2% Caco, po te:lini; >- sumijako i kratkotrajno, 2-4% CaCO, po teiini i >- sumi jako i dugotrajno, ;:,;5%CaCO, po teiini. PrisustvoCaCO,odredujesekodslabovezanihmaterijaladabise ustanovilaodaIi jecementacijavezanazakalcijevkarbonat,gIinovitoiIineko drugo vezivo.Mnoge osobine tIa oviseavezivnog sredstva,tega je znacajno ustanoviti ovom priblifuorn terenskommetodom. 2.2.2.2.Sitnozma tia Za identifikaciju sitnozrnog tla primjenjuje se terensko ispitivanje:(i) suhe cvrstoce, (N)tvrdoce valjcica,(iii)reakcije pri potresallju, (iv)sjaja, mirisai boje,(v)reakcijesolnomkiselinom,(vi)osjetljivostinaporemecivanje,(vii) konziste!'tnog stanja i (viii) penetrabilnosti. Cvrstocaseocjenjujepremaotporunadrobljenjepotpunosuhog materijaia stiskanjem rneduprstirna, aidentificira se na sljedeei nacin: }>velikacvrstoea,kadasegrudvicenjpodveJikimpritiskomnernrveiii je to teskoizvesti, sto je karakteristika za gline veHke piasticnosti;
2. Pos/anak.podjetai IUlcin raspo:znm'onjaflo >- srednjacvrstoca,kadasegrudvicemogudrobitiuzstanovitipritisak prstiju,atoSllosobineanorganskihglinasrednjeplasticnostii organske gline visoke plasticnosti; );;> malacvrstocaproizlaziizmrvljenjagrudvicaprstimabeznarocitog pritiska,stoupucujenaanorganskeglineniskeplasticnosti,na prasinaste gline iprah; :>nemacvrstoee,kadaseuzorakodmahraspadameduprstima,stoje karakteristika neplasticnog materijala. TvrdoCaseqcjenjujevaUanjemvlainog materijalauvaljcicepromjera3 rnminjihovimpregnjecivanjemu grudvicesvedoksevaljcic nepocneraspadati. Pritiskommeduprstimaocjenjuje senjegova tvrdo6a,kojasedefinisenasljedeci nacin: );> akajevaljcieveliketvrdoce,radise0masnimglinamavisoke plasticnosti.Onsemazeponovopregnjecitinagraniciplasticnostii skupitiulopticu,adasenezdrobiveesesarnodeformisebez pukotina. za ffirSavuglinu srednje pIasticnosti valjcic ce biti srednje tvrd i grudva formiranaiz valjCicapokazuje pukotine podpritiskom prsta. >- niskuplasticnostzasvematerijale,ukojirnasukomponenteprahi prasinastipijesak,posjeduju valjcici,kojise uz oprezno valjanjelahko lome,anakontogaseodnjihTIemozeponovonacinitigrudvicaiIise ona pod pritiskom lahko slomije. );> ako valjanjem nije moguce dobiti valjcice prornjera 3 mm, tada se radi omaterijalimabezplasticnostiiuglavnomsutositnipijescisamalo primjesa prasine. Priispitivanju,takoder,trebakonstatovatiJijepllisematerijalzaprsteilj ne, jer se materijali nabazi toga mogu svrstatiu odredene skupine. Ispitivanjereakcije pripotresanju sastojise od naizmjenicnetresnjena dianu ignjecenja meauprstima, jedne male grudve materijala izmijesane sa vodom umehkoplasticnostanje.Grumenstavimonadianiporavnamonozernpovrsinu tako da bude mutna. Zatim segrumenpotresa udarctma ruke 0ruku i promatra da Ii vodaizbijananjegovojpovrsinidajuciuzorkusjajanizgled.Kadaopazimovodu, grumensestisnerueduprsteusljedcega sevodaizgubii grumendobiva ponovno mutanizgied.Kodovoga pratisebrzinapojavljivanja iponovnog nestajanjavode pritresnjiignjecenjuuzorkanadlanu.Reakcijapojavljivanjainestajanjavode stepenuje se u vidu: >- brzereakcije,kadasevodapojavljujeinestajebrzosapovrsine.sto ukazujenanedostatakplasticnostiiii to znacl da se tIosastojipreteZno od sitnog pijeska i prasine; Me/lan/kafla47 JUvod,postanak vrsteime/ode is(raiivanja flo J>sporereakcije,kodkojesevodapojavljujeinestajesporijeuzmanju sjajnostpovrsine,stoznacidaseradi0glinamaniskedosrednje plasticnosti, odnosno da je u tluprasina glavna komponenta i }- nikakveiiivrlosporereakcije,kojesusiguranznakdaseradi0 visokoplasticnim glinama. Opcenitosemozekonstatovatidaseovimispitivanjimaustanovljuje pokretljivostvodeuuzorkuistojeonaveca,manjajeplasticnostmaterijala, odnosno krupnije sunjegove cestice i obratno. Sjajpovrsineukazujenaprisustvoglineuuzarku.Ispitivanjesesastojiu tomedaseostriIDnOZeffizasijecegrudvasuhogiiimalov[aznoguzorkatlai ocjenjuje intenzitet sjaja,kojizavisiodplasticnih osobina tla.Izrazitosjajna ploha pojavljujesekodmasnihglina(CH),amanjesjajna,odnosnomutna,kadmanje plastiCnih,odnosno mrsavih gHna (CL).Slabiii nikakavsjajukazuje na praSinaste ili pjeskovite materijale (M i OL). Miris ibojaustanovljujeseodmahnakonvadenjauzorkaitonasvjeze zarezanojpavrsini vlainog uzorka.Miris maze biti po zemlji, organskoj truhleZi iIi gauopStenema.Speeificnoostarmirisitamnabojaindikatorsupostojanja organskihmaterijautIu.Mirisseosjecanajboljenasvjezemuzorku,aefekatse mozeubrzatiipojacatigrijanjemprirodnovlainoguzorka.Bojatlaneuticena klasifikaciju, ali je uvijek treba navesti zbog mogucnosti ocjene porijekla tla. Opit solnom kiselinom identican je opitu kojise provodi i za krupnozmate materijale. Osjetljivostnaporemecajekoristisekoduporedbetvrdocevaljcicaod neporemecenoguzorkat1aiistogvaljcicanakonnjegovogtemeJjitoggnjecenja-poremecaja,alibezgubitka vlage.Ukolikosupregnjeeenivaljeicimeksi,anda je tajmaterijal osjetljiv na porernecaje. Konzistentno stanjeodredujesepremaveliciniotporakojipruia uzorak od neporemecenog tla,kojignjecimo u fUeipri cemu se daju sljedece ocjene stanja: }- cvrstokonzistentnostanjesmatrasekadaseuzorakpodpritiskom mrviu manje komadice; 48 };:> POIUCVfstokonzistentno stanje nastupa kada seuzo"rak mozepritiskom pregnjeciti, alisepocinje drobitipri fonniranjuvaljcica promjera oko 3mm; J>tesko gnjecivo konzistentno stanje nastupa u slueaju kadaje uzorak na granicimogucnostidasevaljauvaljcicpromjeraoko3mm,adase pritome ne drobi; J> lahkognjecivokonzistentnostanje je onostanjekodkojegsemoze izvaljati valjcic tanji od 3 rumi >- zitkokonzistentno stanje nepruza mogucnost valjanja. Mehanikatla ,2.Positlno}'podie/ai naCinraspoznavtln/a (Ia Opitpenetrometromobavljasenasvjezemuzorkusanajmanjetri mjerenja na razmacima odpo5 cm HZ primjenu dzepnog penetrometra,kojiradina principuopruge.Ovimopitomseodredujepribliznajednoaksijalnacvrstocaoa pritisak. Rezultatiterenskihidenti'fikacionihopitaunoseseuposebanfOIIDular (tabela2.1.)sadetaljnijimopisomuzorakaisasvimpodacima,kojimagu doprinijetidaseprepoznajuistovrsnimaterijaliuraznimbusotinama,sondamai sondainim jarnama,na osnovu cega ce se odrediti protezanje pojedinih sIojeva. Zasljunak ipijesaktrebapreciziratiidrugepojedinostikojesenemogu utvrditiprethodnoopisanimispitivanjimakao:prisutnostprimjesa,stanje zbijenosti,skieuproslojakarazlicitihmaterijala,cementaciju,stanjepovrsina, oblike ostecenostii drobljivosti zrna i 51. Zakoherentnematerijalenavestiprimjese,raspucalost,uslojenost, cementaciju, zbijenost i dr. Kodopisivanjamorasenavestisiraiumlokacija,geoloskisastavsvih materijala,nivopodzemnevode,kao isvidrugiinteresantnilokalniuslavi,kojisu vidljivi na terenu. FOffllUlar zavizuelllu identifikaciju tla (Nollveiller,1981). TabI21e.tl Gamitura: Pdgovorni I ,,","m OBJEKT: busac: N:J :E c '" -" :5 d " .n 'E0 " d QZ0,V) 0.."-enin'0: '" :;:: '" '" '" - 2 (B1+ B,),(3.6.) kao i kodusamljenih zidova i stubova. U ovom posljednjem slucaju dubina ispitivanja odreduje se izrazom: D= 2B, ako je specificno opterecenje tla temelja p< 100 kNtm', odnosno; D= 0,02 . p. B,ako je specificno opterecenje tla temelja p >100 kNlm2gdje je Bsirina najsireg ternelja izrarena u metrima. (e)Ako je odnosduzinetemelja(L)premanjegovojsirini(8) manjiod 2:1, dubina ispitivanja terena smanjuje se za 20%. (d)Akose prema prethodnim izrazima dobije dubina ispitivanja manjaod 6,0m,ispitivanjetogterenamoraseizvrsitidodubineod6,0m,izuzevakose dooe do nosivog sloja na dubini manjoj od 6,0 m. (e) Dubina ispitivanja terena racuna seuvijek oddna temelja (S1.3.9.-b). (f)Akosupovrsinetemelja,specificnoopterecenjeiosjetJjivostobjekta, odnosno njegovog dijela, na neravnomjerno slijeganje znacajni, kao i kada l1osivost tia opada sa dubinom, do se sondira na veCimdubinama. Zaispitivanjestabilnostikosinakodgradenjasaobracajnica,brana, odlagalistais1.,dubinaispitivanjamorabitiveca,jerseradi0specificnim objektima i opterecenjima. Brejsondinijeposebnopropisan.Zamaleilahkegradevineuzimase jedna, alizavece cetiri(ucetiriugla),pet iii vise njih.Ako se slojeviizmedu dvije susjedne busotinegube,izmedunjihsebusenove.Obicno sebusina odstojanjima 66Mehallika tfa _____________________ mdO\'i i cdoko 20,0 - 40,0 m,s timdasenakonnjihovihbusenjaodluci0potrebidaUnjih busotina. Eurokod7 (Eurocode 7) detaljnijerazmakizmeduistnl:l,nihl(lcnkai njihovihdubina,kojitrebajudaseodabirunabaziinfonnacija0geoloskom sastavu,uslovima tla,oblikaivelicinegradilista,vrstikonstrukcijeikategoriji.Kodnasipaminimalnadubinaispitivanjatrebadabude !l;l slojukojem je raspodjelaoaponamanjaod10% ukupnog Raznwk izmeduistrainih taeaka treba dabude nonnalnoiZl11edu100,0 - 200,0 m. Akosestediuistfai.nimradovima,stetemugubitiuvelikimtrosk,oviuw zbogpretjeranoguzimanjakoeficijenatasigurnostitemeljaikonstrukcije,u povecanimtroskovimagradenjazasiucajnaknadnogispitivanjazbogpromjent' nacina temeljenja i u stetama zbog slijeganja i ostecenja objekta. 3.4.bzIMANJE UZORAKA TLA I STUENA -' Radiispitivanjafizicko-mehanickihosobinatlajkarnena.kao!radi identifikacije, uzimajusena raznenacine odgovarajuciuzorci. UzimanjeuzorakatIavrsiserncnoiiimasinskiizsondaznih.lama, potkopa,bunara,stoIni,zasjekaibus-olina.Uzorcisevadeporerneccnii neporemeceni. Vadenje poremecenih uzoraka vrsisekontinualnoiz sonoaznihbusotina, na osnovucegasedobijupodaci0mjeslupromjeneslojevaivrstimatcrUaladuz cijelebusotine.Zavrijemebusenjaodmahsevrsiklasifikacija jezgraipodaclsc unose Uodgo
